题目内容
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．（1）利用反应：6NO2+8NH3
| 催化剂 |
| 加热 |
（2）（已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1
则反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g） 的△H=
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1molNO2的同时生成1mol SO3
当测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：6，则平衡常数K=
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示．该反应△H
考点：转化率随温度、压强的变化曲线,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断
专题：化学平衡专题
分析：（1）反应中NO2中N元素化合价由+4降低为氮气中0价，据此计算NO2的物质的量，再根据V=nVm计算NO2的体积；
（2）根据盖斯定律计算反应热；
当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量也不变，以此进行判断，注意选择的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化，说明到达平衡；
令NO2与SO2的起始物质的量分别为1mol、2mol，设平衡时参加反应的NO2的物质的量为xmol，利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，根据平衡时NO2与SO2体积比列方程计算，由于反应前后气体体积不变，利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式计算；
（3）由图可知，压强一定时，升高温度，CO的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应；
在250℃、1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加．
（2）根据盖斯定律计算反应热；
当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量也不变，以此进行判断，注意选择的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化，说明到达平衡；
令NO2与SO2的起始物质的量分别为1mol、2mol，设平衡时参加反应的NO2的物质的量为xmol，利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，根据平衡时NO2与SO2体积比列方程计算，由于反应前后气体体积不变，利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式计算；
（3）由图可知，压强一定时，升高温度，CO的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应；
在250℃、1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加．
解答：
解：（1）反应中NO2中N元素化合价由+4降低为氮气中0价，转移1.2mol电子时，消耗的NO2的物质的量=
=0.3mol，故消耗NO2的体积=0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案为：6.72；
（2）已知：①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1
②2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1
根据盖斯定律，（①-②）×
得：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g） 故△H=
×[（-196.6kJ?mol-1）-（-113.0kJ?mol-1）]=-41.8kJ?mol-1；
a．反应前后气体的物质的量不变，体系压强始终保持不变，故压强不变不能说明到达平衡，故a错误；
b．混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，反应到达平衡，故b正确；
c．开始只投入二氧化氮与二氧化硫，反应进行SO3和NO的体积比始终保持不变，不能说明到达平衡，故c错误；
d．每消耗1molNO2的同时生成1mol SO3，反应始终按此比例关系进行，不能说明到达平衡，故d错误；
令NO2与SO2的起始物质的量分别为1mol、2mol，设平衡时参加反应的NO2的物质的量为xmol，则：
NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）
开始（mol）：1 2 0 0
变化（mol）：x x x x
平衡（mol）：1-x 2-x x x
故（1-x）：（2-x）=1：6，解得x=0.8，由于反应前后气体体积不变，利用物质的量代替浓度计算平衡常数，故平衡常数=
=
=
，
故答案为：-41.8；b；
；
（3）由图可知，压强一定时，升高温度，CO的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，即△H＜0；
在250℃、1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加，故实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，
故答案为：＜；在250℃、1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加．
| 1.2mol |
| 4 |
故答案为：6.72；
（2）已知：①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1
②2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1
根据盖斯定律，（①-②）×
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
a．反应前后气体的物质的量不变，体系压强始终保持不变，故压强不变不能说明到达平衡，故a错误；
b．混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，反应到达平衡，故b正确；
c．开始只投入二氧化氮与二氧化硫，反应进行SO3和NO的体积比始终保持不变，不能说明到达平衡，故c错误；
d．每消耗1molNO2的同时生成1mol SO3，反应始终按此比例关系进行，不能说明到达平衡，故d错误；
令NO2与SO2的起始物质的量分别为1mol、2mol，设平衡时参加反应的NO2的物质的量为xmol，则：
NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）
开始（mol）：1 2 0 0
变化（mol）：x x x x
平衡（mol）：1-x 2-x x x
故（1-x）：（2-x）=1：6，解得x=0.8，由于反应前后气体体积不变，利用物质的量代替浓度计算平衡常数，故平衡常数=
| x×x |
| (1-x)×(2-x) |
| 0.8×0.8 |
| (1-0.8)×(2-0.8) |
| 8 |
| 3 |
故答案为：-41.8；b；
| 8 |
| 3 |
（3）由图可知，压强一定时，升高温度，CO的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，即△H＜0；
在250℃、1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加，故实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，
故答案为：＜；在250℃、1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加．
点评：本题考查氧化还原反应计算、反应热计算、平衡状态判断、平衡常数计算、化学平衡图象及影响因素等，侧重对基础知识的运用，注意掌握三段式解题法，难度中等．
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